第36章 《飞》(1/1)

首发：~第36章 《飞》

久不讲课的张诚教授，忽然在校园的布告栏上张贴了一张讲座通知。通知非常简单：

《飞》

主讲人：张诚

时间：月日

地点：第一阶梯教室

虽然完全没有披露这堂课涉及到了哪些学科，但是这个标题本身就足够让人兴奋，所以讲座当天，张诚走进阶梯大教室的时候，整间教室已经坐满了人。

张诚抱着儿子走进教室。儿子手里还抓着那个木质的皮筋小飞机。张诚把儿子放在讲台上，对台下的人歉然一笑，拱了拱手：

“不好意思，今天的教具被张启明小朋友一直霸占着，我只好把小朋友一起带来了。”

台下哄笑，很多人都很熟悉这位张启明小朋友，都知道这是张校长的掌上明珠。坐在第一排的赵杏儿脸微红，就想上来把张启明抱下去，张诚摆摆手：“无妨，就让他坐在这儿吧。不影响我们上课。”

这堂课就这样开始了，虽然在大儒们眼中，张诚这种将一个几岁稚童放在讲台之上的授课看起来过于随意和不庄重，但是并不影响这堂课带给世人的震撼。

“我们在之前的讲过，什么是风，我们得到了定义，风是空气的流动。”

“这一堂我们要讲飞，飞行的本质是什么？假设我们能制造一种可以飞的东西，那么这个飞，本质是什么？”

学生们陷入思索。张诚也沉默，等待席间是否会有一个回答。

“浮力，先生，既然空气确切存在，就是有质量和密度的，只是我们目前无法测量这空气的密度。但是若有物体的密度比空气还小，就可以产生浮力，让物体飞起来。”叫做韩七虎的男生举手回答。

张诚并没有料到有这个回答，他深深的看了一眼韩七虎，满意的点点头。赵三球制作铅块测量圆周率成功以后，在众多同学互相补充之下，密度的理论已经相当完善，浮力的概念也已经深入人心。此刻，韩七虎提出密度的概念，实际上是在谈利用更低密度的物体，在空气中依靠浮力实现漂浮。

张诚并没有准备一个空气浮力的实验，不过略一思索，就在现场制作起这样一个实验道具来：

将一张纸折成一个下部敞口的立方体，用胶水粘好这个立方体，又从衣袖上抽出几根丝线，用胶水粘了在立方体上，最后在丝线末端粘上一个蛋壳。在蛋壳中倒入一点点煤油。

张诚要来一支火折子，吹亮火焰，点着了蛋壳里的煤油，热空气上升，这个立方体也就因为充盈的热空气而在空中漂浮起来，张诚一松手，这个小小的孔明灯就在教室中央悬浮起来。

现场制作速度很慢，但是听课的人都很有耐心，这个孔明灯飞起来的时候，每个人都发出惊呼。这是众人第一次亲眼看到有一个人造物体在空气中漂浮飞行。

“原理？”张诚问。

“有没有可能是这个纸袋中的空气被加热以后，变得比较轻？”韩七虎不确定。

“我认为你的思路是正确的，课后你们可以自己讨论和证明。好，现在按照韩七虎同学的思路，我们利用浮力来制作了一个可以在空中漂浮的东西……这个东西，我们叫他七虎灯怎么样？”张诚笑着看着台下的师生，韩七虎的脸涨得通红。

“这种七虎灯的问题是，你的密度要低于空气，这个难度就比较大，所以它很难带动重量特别大的东西。当然理论上如果你能把它的气囊做得足够大，给它里面的空气充分加热，也有可能载人上天……当然，制作这种大型气囊的材料、加热这个气囊的设备、气囊的尺寸都要专门研究和计算，我们只做理论讨论，理论上是可行的。如果我们能够操纵这个气囊的飞行方向，给它一个外来的动力，或者操控它在风中行进的方向，这个七虎灯也能从这里飞到那里……”张诚笑着指向教室另一侧的墙。

“如何控制它的方向？”蒙恬大声问。

“让我想想，比如……”张诚捉住这个已经被叫做七虎灯的孔明灯，沾湿手指，在灯的侧面开一个小孔，放开手。热空气从这个小孔中泄漏出去，这只灯就开始向小孔方向相反的方向飞去。教室里又是一阵惊呼。

“空气流动，反作用力。”张诚简单的说。熟悉力学的同学对这个概念很清楚。不需要更多的解释。

“但是空气中的运动，需要有专门的数学计算方法，有兴趣的同学可以研究一下。”张诚指出了流体力学的方向。看这个灯在空中飘飘荡荡，撞在教室另一侧的墙上，装载煤油的瓶盖倾斜，灯油洒落，一团火燃起，这个世界第一只孔明灯在众目睽睽之下就变成了一团火焰。

“所以做这个实验的时候，要注意安全。”张诚叹息一声。“我有点失策。其实用一个小蜡烛加热这个气囊也是可以的。你们做实验的时候最好在室内进行，而且一定要做好防火。”张诚嘱咐。所有人还沉浸在这个灯的奇妙之中，不知道关于安全守则的事情听进去没有。

“当然飞行不一定要比空气轻，天上的大雁、家里养的大公鸡，密度都很大，也能飞，为什么？”张诚笑着问。

所有人陷入思考。

张诚又从桌面拿过一张长方形的纸张，三两下简单折成一只纸飞机，轻轻一掷，就飞到了教室后方。一个男生伸手抓住这个小小的纸飞机。

“这也是飞行！”张诚说。

蒙恬随手捡了一个粉笔头，向张诚扔过来。“张教授，这是投掷还是飞行？”

扔飞机是投掷还是飞行？蒙恬的比喻很好。

“很好。蒙教授的问题，大家可以讨论一下。”张诚微笑着看着台下，教室里立刻闹哄哄起来。最终渐渐安静，更多人的看法是，扔出去的纸飞机算是飞行，而扔出去的纸团和粉笔头算是抛物。这个结论张诚很满意。

张诚再次从桌上撕下两条纸条，举起来说：“如果我们要把这个纸条吹起来，要怎么吹？蒙教授，愿意上来和我一起做个示范吗？”

蒙恬笑着走上来，拿着纸条，一端按在上唇之上，用力一吹，纸条飘起。

“肺活量不错。”张诚笑着说，“蒙教授把纸条放在上唇之上，吹的是纸条本身，纸条飘起。那么我问一下，如果我把纸条放在下唇之下，用力吹起，不去吹到纸条，纸条也会飘起来吗？”张诚问。

“不……会……”教室里众口一词拖长了声音的回答。

张诚笑着把另一张纸条按在下唇上，用力向前吹去，纸条竟然飘起来了。众人的声音戛然而止。蒙恬也愣住，把自己手中的纸条放在下唇上，也吹了一下，纸条居然也飘起来了。

满教室都传来撕纸条的声音。

张诚在黑板上画出示意，讲述伯努利原理。讲述流体运动如何影响物体的运动。然后把一只纸飞机递给坐在讲台上的张启明小朋友去玩，从张启明小朋友手中换出那架胶筋动力的木片小飞机，在众目睽睽之下，拧紧螺旋桨，把小飞机按在讲台上，一松手，小飞机就那样飞了起来，在空中飞行。

“大家看到了，我并没有投掷啊！”张诚笑着说，在黑板上绘制起螺旋桨和机翼的截面图，解说空气流动如何给小飞机一个升力，让它能飞起来。

“这个小东西，我叫它飞机，如果动力足够强、如果螺旋桨转动速度足够大，如果给它一个地面助跑，如果结构足够精致，更大尺寸的飞机也能飞起来，如果有很好的机械，人可以驾驭这个飞机，飞上天空……”

木质小飞机飘飘摇摇落在教室后面，螺旋桨停止运动，小飞机停在了地上。

这堂课的时间并不长，三个简单的演示，并没有给出什么结论和方向，却让所有人讨论了很久。